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Escuela Politécnica Nacional Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

DISEÑO ELECTROMECÁNICO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN TAREA N°9 Nombre: Andrés Mera Fecha:18/01/2018 EFECTO CORONA A. Compare las perdidas Corona para una LT en Guayaquil respecto con una LT en Quito de 230 Kv con conductores de 1.8 m de diámetro. La altura de quito es de 2880 m sobre el nivel del mar. Determine el costo de esas perdidas si kWh es 12 ctvs. Temperatura G =24°, Q=20° Distancia entre conductores 2.5 m y 3.5 m(Isósceles) Recuerde que: −𝑦

𝑏 = 76 ∗ 1018.4 y=altura sobre el nivel del mar en km 𝐷𝑀𝐺 = √3.5 ∗ 3.5 ∗ 2.5 𝑫𝑴𝑮 = 𝟑. 𝟏𝟐𝟖 𝒎 𝛿=

3.92 ∗ 𝑏 273 + 𝑡

Para Quito −2.88

𝑏 = 76 ∗ 10 18.4 𝒃 = 𝟓𝟑 𝒄𝒎 𝛿=

3.92 ∗ 53 273 + 20

𝜹 = 𝟎. 𝟕𝟎𝟗 𝑑 𝑉𝑐 = 𝑚0 ∗ 𝑔0 ∗ 𝛿 ∗ 𝑟 ∗ 𝑙𝑛( ) 𝑟 𝑚0 = 0.85 𝑔0 = 21.21 𝑘𝑉 𝑟. 𝑚. 𝑠 312.8𝑐𝑚 𝑉𝑐 = 0.85 ∗ 21.21 ∗ 0.709 ∗ 0.9 ∗ 𝑙𝑛( ) 0.9𝑐𝑚 𝑽𝒄 = 𝟔𝟕. 𝟑𝟏 𝒌𝑽/𝒇𝒂𝒔𝒆 𝑃=

𝑃=

242.2(𝑓 + 25) 𝑟 ∗ √ (𝑉 − 𝑉𝑐)2 ∗ 10−5 [𝑘𝑊/𝑘𝑚/𝑓𝑎𝑠𝑒] 𝛿 𝑑

242.2(60 + 25) 0.9 ∗√ (132.8 − 67.31)2 ∗ 10−5 [𝑘𝑊/𝑘𝑚/𝑓𝑎𝑠𝑒] 0.709 312.8

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𝑷 = 𝟔𝟔. 𝟖[𝒌𝑾/𝒌𝒎/𝒇𝒂𝒔𝒆] Energía anual 𝐸 = 66.8 ∗ 8760[𝑘𝑊ℎ/𝑘𝑚/𝑓𝑎𝑠𝑒] 𝑬 = 𝟓𝟖𝟓𝟏𝟔𝟖[𝒌𝑾𝒉/𝒌𝒎/𝒇𝒂𝒔𝒆] Costo anual 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜𝐴𝑛𝑢𝑎𝑙 = 585168 ∗ 0.12[𝑘𝑊ℎ/𝑘𝑚/𝑓𝑎𝑠𝑒] 𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐𝑨𝒏𝒖𝒂𝒍 = 𝟕𝟎𝟐𝟐𝟎. 𝟏𝟔[$/𝒌𝒎/𝒇𝒂𝒔𝒆] Para Guayaquil 0

𝑏 = 76 ∗ 1018.4 𝒃 = 𝟕𝟔 𝒄𝒎 𝛿=

3.92 ∗ 76 273 + 20

𝜹 = 𝟏. 𝟎𝟎𝟑 𝑑 𝑉𝑐 = 𝑚0 ∗ 𝑔0 ∗ 𝛿 ∗ 𝑟 ∗ 𝑙𝑛( ) 𝑟 𝑚0 = 0.85 𝑔0 = 21.21 𝑘𝑉 𝑟. 𝑚. 𝑠 𝑉𝑐 = 0.85 ∗ 21.21 ∗ 1.003 ∗ 0.9 ∗ 𝑙𝑛(

312.8𝑚 ) 0.9𝑐𝑚

𝑽𝒄 = 𝟗𝟓. 𝟐𝟐 𝒌𝑽/𝒇𝒂𝒔𝒆 𝑃=

𝑃=

242.2(𝑓 + 25) 𝑟 ∗ √ (𝑉 − 𝑉𝑐)2 ∗ 10−5 [𝑘𝑊/𝑘𝑚/𝑓𝑎𝑠𝑒] 𝛿 𝑑

242.2(60 + 25) 0.9 ∗√ (132.8 − 95.22)2 ∗ 10−5 [𝑘𝑊/𝑘𝑚/𝑓𝑎𝑠𝑒] 0.709 312.8 𝑷 = 𝟏𝟓. 𝟓𝟒[𝒌𝑾/𝒌𝒎/𝒇𝒂𝒔𝒆]

Energía anual 𝐸 = 15.54 ∗ 8760[𝑘𝑊ℎ/𝑘𝑚/𝑓𝑎𝑠𝑒] 𝑬 = 𝟏𝟑𝟔𝟏𝟑𝟎. 𝟒[𝒌𝑾𝒉/𝒌𝒎/𝒇𝒂𝒔𝒆] Costo anual 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜𝐴𝑛𝑢𝑎𝑙 = 585168 ∗ 0.12[𝑘𝑊ℎ/𝑘𝑚/𝑓𝑎𝑠𝑒] 𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐𝑨𝒏𝒖𝒂𝒍 = 𝟏𝟔𝟑𝟑𝟓. 𝟔𝟓[$/𝒌𝒎/𝒇𝒂𝒔𝒆] Para Guayaquil se tiene un menor costo en cuanto a perdidas esto se debe a que existe una mayor presión atmosférica en esta ciudad

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B. Investigue las causas físicas del efecto corona

En presencia de un fuerte campo eléctrico externo, las moléculas que componen el aire tienden a ionizarse, es decir, a perder o ganar un electrón libre transformándose en cargas eléctricas no neutras. Luego, las partículas ionizadas y los electrones libres son repelidos o atraídos por el campo eléctrico según sea su polaridad. Cuando el campo eléctrico externo es alterno, entonces las moléculas ionizadas y los portadores libres se acercan y alejan de la fuente del campo eléctrico continuamente. Este movimiento de iones y cargas es más enérgico cuanto mayor sea la magnitud y la frecuencia del campo eléctrico. Si la magnitud del campo eléctrico supera un cierto valor, entonces el movimiento de las cargas produce choques entre ellas en donde se disipa una cantidad de energía tal que se producen recombinaciones químicas entre las moléculas involucradas. Este proceso químico libera al espacio nuevas moléculas, y la recombinación e ionización de algunas de estas produce la liberación de fotones los cuales producen el efecto visible que se conoce como Efecto Corona Impacto sobre las líneas de transmisión Los impactos que se generan en una línea de transmisión son los siguientes: 

Deterioro de los materiales como consecuencia de un bombardeo de iones



Generación de ozono, óxidos de nitrógeno y la presencia de humedad, ácido nítrico



Disipación de la energía



Ruido audible



Ruido de radio



Perdida de potencia



Interferencia electromagnética



Resplandor purpura



Falla de equipos

Coronas pueden generar acústica y el ruido de radiofrecuencia, líneas de transmisión de energía eléctrica en particular cerca. Son una fuente de pérdida de energía, y producción sobre las partículas atmosféricas, junto con el ozono asociada y la producción de NOx, puede ser perjudicial para la salud humana, donde las líneas eléctricas funcionan a través de las zonas edificadas. Por lo tanto, el equipo de transmisión de potencia está diseñado para minimizar la formación de descarga de corona. [1] Bibliografía [1] Voltimun “Efecto corona en líneas de transmisión y transformadores”,2017 [Online] disponible en: https://www.voltimum.es/articulos-tecnicos/efecto-corona-lineas [Acceso:18/01/2018]